在山下村庄藏下兵力，清军一旦攻上来，山上据壕抵抗，山下出来夹击，所以，尽管清军多次发起攻击，却最终未能达到抢占山头的目的。

下午三时，徐李两军也向西退去。

海城战场又恢复沉寂。

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至此，需要一提的是，三次反攻海城，清军确实布置了进攻析木城的战斗，如果可能，这将是切断日军后路的努力行动。

但前两次，由民团等负责。第一次，民团由于地形和雪天，未能攻击。第二次，由于民团武器落后、缺乏攻坚力量，仅稍稍起到了牵制敌军的作用。

依克唐阿、长顺在三次反攻海城之战中，曾与辽阳知州徐庆璋相约，令驻吉洞峪镇东军各营于同日攻打析木城。但是，清军达析木城已是2月17日，比预定日期迟了一天。当清军进至城东桥头，日军守城的一个大队从城内突然冲出，两军发生互攻。双方“枪炮如雨”，清军虽然“奋勇攻击”，但终究不敌。

营官胡魁福及两名哨官的坐骑均被击毙，营官马振芳中枪落马，幸亏被抢回，可见战斗激烈程度。

由于兵力太弱和错过约期，战斗节奏上根本就没有合上拍，镇东军配合反攻海城又未能奏效。

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清军第三次反攻失败后，稍作后撤，据村防守。各部驻扎地基本距海城十里八里不等，仍未远离。

时隔3天，2月20日，朝廷再次急切命令关外诸将“亟应联络各营，鼓励土卒，齐心并力，迅图克复海城”。[《军机处电寄宋庆吴大澂依克唐阿长顺谕旨》，《清光绪朝中日交涉史料》]

于是，依克唐阿、长顺共同商定，于接旨的第二天，2月21日对海城发动第四次反攻。

按照谕旨，这次攻击责任重大，吴大澂部赶到，宋庆也难以旁观。清军在兵力上有所增强，除依克唐阿、长顺、徐邦道、李光久外，又增加总兵梁永福的凤字军五营；同时吴大澂又派署永州镇总兵刘树元率其亲军四营前来助战。

清军仍分三路进军：

东路为长顺军，由东北进攻栗子洼，出双龙山之东，以为牵制；

中路为依克唐阿军，由正北抢占波罗堡子和教军场，再向东南直插双山子；

西路为宋庆和吴大澂所部，由西进攻晾甲山和唐王山。

西路宋、吴所部也进行了具体分工，李光久会合刘树元，由正西进攻晾甲山，徐邦道会同梁永福接应（二梯队）；拱卫军分统罗应旒先扫清龙台铺伏敌，然后绕出唐王山后，进攻唐王山。

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21日上午9时左右，各路清军开始向日军阵地进逼。

依军从沙河沿出发，经过验军堡至三里桥，又以快速的运动向东南行进，直扑欢喜山与双龙山之间的甜水沟。

与此同时，长军也从西艾塔堡子插向双龙山东侧，先“以偏师相挑”，率先打响战斗，吸引敌人。

10点10分，依军对甜水沟的日军前哨，长军对双龙山东侧阵地，同时发起了进攻。

在沙河沿的清军炮兵阵地也连连发炮，向双龙山轰击。在炮火的掩护下，依军和长军进至距日军阵地一千五百米处，开始一边前进一边猛放步枪和抬枪。

日本随军记者描述当时的情景说：“这时，炮击越来越猛烈，敌军企图左右夹击双龙山，颇为趾高气扬。……三里桥南端的一支敌军猛然向南挺进，以相当机警的动作向我前哨冲锋。”[《日清战争实记》]

但是，此时日军已经加固了双龙山的防御工事，并增修了碉堡，北部负责人大岛久直少将担心有失，还亲自搬到双龙山指挥。

日军还是简单地套用以前的那套老办法，不惜血本地拿枪弹炮弹阻击。当清军接近后，炮兵发炮，步兵也从碉堡里一齐射击。

这次，日军还专门寻找和炮击清军的炮兵，依军大炮开战不久便被击坏五门，炮力不敌，难以再进。

西路清军也按计划向晾甲山和唐王山发起攻击。李光久、刘树元两军先集中于二台子，由西抢占安村堡子，又向南进至团子山西侧和前后石井堡。日军从唐王山上观察，李、刘二军齐头并进，“运动非常整齐”，10时30分，清军战线由石井堡推向晾甲山西侧日军前沿阵地。

徐邦道督副将胡廷相、蒋顺发，并会同梁永福，从南面直攻晾甲山。各军奋勇猛攻，日军前哨抵挡不住，开始向山顶反奔回来。

处于西路清军最右翼、从战场西南面进攻的罗应旒判断晾甲山必将得手，便率队迂回，直扑海城，“挥队自唐王山后抄袭而下，欲攻人城”[《黑龙江将军来电》，《清光绪朝中日交涉史料》]。不料，日军第十八联队部分兵力由大石桥返回，出现在罗应旒的后路。于是，这